零延時(shí)RS-485接口電路的設計與應用

③單片機節點(diǎn)。有4種節點(diǎn)，即節能燈狀態(tài)采集節點(diǎn)、溫度采集節點(diǎn)、供電電壓采集節點(diǎn)和模式控制節點(diǎn)。每個(gè)單片機節點(diǎn)的通信接口都采用零延時(shí)的RS-485接口電路，每一個(gè)節點(diǎn)都有自己的地址，用于PC端尋址。

理論上，SN75HVD3082的一條總線(xiàn)可以連接多達256個(gè)節點(diǎn)，因此在每個(gè)從機接口上可以擴展更多的節點(diǎn);同時(shí)在RS-232轉RS-485轉換器的總線(xiàn)上也可以連接更多的485HUB。這樣就可以實(shí)現硬件上的擴展。

4 通信協(xié)議

采用9600 bps的波特率，固定長(cháng)度幀結構，幀長(cháng)度10字節。幀信息定義如下：幀頭(0x55 0xAA)、命令(1字節)、數據(4字節)、從機地址(2字節)、校驗(1字節)。

在通信協(xié)議中采用幀校驗和幀超時(shí)，以達到軟件抗干擾的目的。

①幀校驗：采用累加和校驗。在發(fā)送時(shí)，把幀頭、命令、數據、從機地址幾個(gè)域相加并取最低字節填充到校驗域。如果節點(diǎn)不處于接收狀態(tài)，則啟動(dòng)發(fā)送，否則等待;如果在未超時(shí)，并完整地接收到10字節時(shí)，把幀頭、命令、數據、從機地址幾個(gè)域相加，并與校驗域比較，相同表示成功接收到1幀數據。

②幀超時(shí)：幀超時(shí)定義是，在接收到第一個(gè)字節時(shí)，進(jìn)入接收狀態(tài)，并設置8ms定時(shí)，以后每接收到一個(gè)字節，重置8ms定時(shí)。正常情況下，接收一個(gè)字節約1 ms時(shí)間。如果超過(guò)8ms，則退出接收狀態(tài)，丟棄當前接收幀，回到空閑狀態(tài)，等待下一幀的接收。

在程序設計中，幀超時(shí)的定義與程序的架構和波特率有關(guān)，原則上只要大于1個(gè)字節的接收時(shí)間就可以了。這里選擇8ms與程序的架構有關(guān)。

5 測試結論和應用前景

在設置了所有節點(diǎn)的地址后，即可在現場(chǎng)對系統進(jìn)行測試。測試方案是，在PC機端運行測試軟件，約每隔50ms發(fā)送一次測試命令輪詢(xún)所有的節點(diǎn)。每一次發(fā)送都要求有數據返回，否則視為通信錯誤。軟件連續運行7天，沒(méi)有發(fā)現錯誤，說(shuō)明系統穩定可靠。

目前設計的節能燈壽命檢測系統已經(jīng)在現場(chǎng)成功投入使用，運行效果良好。此系統設計思想對于設計具有大量節點(diǎn)、大數據量的實(shí)時(shí)智能檢測系統起到借鑒作用，在自動(dòng)化檢測領(lǐng)域中將有較為廣泛的應用價(jià)值。